Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο

Μηχανική Ρευστών Ι

Το μάθημα αποτελεί μία ολοκληρωμένη εισαγωγή στις βασικές έννοιες της Μηχανικής Ρευστών. Η ύλη του μαθήματος εστιάζει τόσο στις φυσικές έννοιες και ιδιότητες των ρευστών (συνεκτικότητα, συμπιεστότητα, συνέχεια), όσο και στους θεμελιώδεις φυσικούς νόμους που τα διέπουν (διατήρηση μάζας, ορμής, ενέργειας). Συνεπώς, με την ολοκλήρωση των διαλέξεων οι φοιτητές θα πρέπει να:

  • είναι σε θέση να αναπαράγουν τη σχέση μεταξύ πίεσης και ανύψωσης σε στατικά προβλήματα και να υπολογίζουν την πίεση με χρήση μανομέτρων και άλλων οργάνων μέτρησης πίεσης
  • υπολογίζουν τις υδροστατικές δυνάμεις που αναπτύσσονται σε βυθισμένες επιφάνειες
  • είναι σε θέση να εφαρμόσουν την εξίσωση ενέργειας και συνέχειας για ασυμπίεστη, στρωτή και μόνιμη ροή
  • υπολογίζουν απώλειες (τοπικές και ολικές) σωληνογραμμμών
  • υπολογίζουν παροχή, πτώση πίεσης και αριθμό Reynolds για ασυμπίεστη, στρωτή και μόνιμη ροή
  • έχουν εξοικειωθεί με τη χρήση διαφόρων οργάνων μέτρησης όπως σωλήνες Pitot, μετρητές Ventouri, διαφορικά μανόμετρα κ.ά.
  • έχουν κατανοήσει τις αρχές της δυναμικής των ρευστών και τις δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά τη ροή τους
  • εφαρμόζουν τις εξισώσεις ορμής σε απλές γεωμετρίες (σωλήνες, παράλληλες πλάκες) για τον υπολογισμό της κατανομής ταχύτητας και του πεδίου πίεσης
  • έχουν κατανοήσει τις βασικές έννοιες της ευστάθειας και τη μετάβαση σε τυρβώδη ροή 

Το μάθημα διαιρείται σε δύο ενότητες: τη στατική των ρευστών και τη δυναμική των ρευστών. Η πρώτη διδακτική ενότητα αποτελείται από τις κάτωθι βασικές έννοιες:

  • Μετρήσεις, όργανα
  • Υδροστατική πίεση
  • Επιφανειακή τάση / ιξώδες
  • Εξίσωση ενέργειας
  • Δυνάμεις σε βυθισμένη επιφάνεια
  • Διαφορικά μανόμετρα.

Η δεύτερη διδακτική ενότητα αποτελείται από τις εξής έννοιες:

  • Εξίσωση ορμής
  • Πεδία ορθών και διατμητικών τάσεων
  • Απώλειες ενέργειας και πίεσης
  • Εξίσωση ενέργειας
  • Τυρβώδη ροή.

Ασκήσεις πράξης συνοδεύουν την θεωρία καθ’ όλη τη διάρκεια του εξαμήνου με σκοπό την πληρέστερη κατανόηση της ύλης. Επιπλέον, το μάθημα συνοδεύεται από τουλάχιστον 10 εργαστηριακές ασκήσεις και παραδοτέες εργασίες.
 
Απαιτούμενες γνώσεις: Απειροστικός Λογισμός Ι, Μηχανική Ι.